CN107901947B - 一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置，属于空轨轨道检测领域，通过在空轨轨道上设置可在轨道上自动运行的便携拆放的空轨小车，并在空轨小车上设置各类信息收集传感器和导航通信系统，以及障碍物清扫机构，来对空轨轨道的运行状态进行自动检测并实时反馈受损部位的具体位置以及清理空轨轨道中的阻碍物。本发明的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，结构简单，易于操作和控制，大大提升空轨轨道检修的效率，降低空轨轨道的检修成本，保证空轨轨道的正常稳定运行。

Description

一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置

技术领域

本发明属于空轨轨道检测领域，具体涉及一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置。

背景技术

运输历来在一国经济发展中扮演着重要的角色，随着我国经济的不断发展以及与国外贸易的不断加大，我国的交通运输行业也面临着新的要求和挑战。如何提高运输效率、降低运输成本、减少城市交通运输占地空间已成为现代交通运输行业亟需解决的重要问题，因此，空轨运输便应运而生。

空轨运输又被称之为悬挂式轨道交通运输，其为轨道在上，搭载的货物或车厢在下的一种轨道运输形式，作为一种高效能的运输方式，其可大大减小轨道交通的占地空间，缓解城市交通的拥堵，提升轨道交通的运输效率。此外，空轨运输在多式联运领域也有较为广泛的应用，对于提升货物运输的效率有着十分积极的作用。

在空轨运输中运用较多的是空中轨道列车系统(简称为空轨系统)，其为一种悬挂式单轨交通系统，即轨道设置在空中并由钢铁或水泥立柱提供支撑；如现有专利申请CN201710148629.4中公开了一种沿轨道方向其顶部与两侧密封，中部中空且在底面的两侧设置有轨道车运行轨道的空轨轨道，空轨运输小车的走行轮分别设置在空轨轨道底面的两侧且在小车的中部下方预留可挂载货物或车厢的悬挂杆，空轨运输小车可在空轨轨道中运行以是实现其下方挂载物品的快速运输；上述空轨轨道能一定程度上满足空轨运输的需求，提升交通运输的效率，节省轨道运输的占地空间，因而得到了较为广泛的应用。而在空轨运行过程中，空轨工作状态的好坏直接关系到整个空轨运输过程能否正常运行，所以需要经常对空轨的工作状态与工作环境进行检测，但是由于现有的空轨轨道多半是顶部及两侧密封的形式，其检修难度较大，检修过程通常是采用人工检修的方式来完成，这种检修方式虽然可在一定程度上实现轨道运行状态的检测，但是人工检修的方式不仅效率低下，检修的精确性也很难保证，极大地影响着空轨运输的正常运行，增加了空轨运输的运营检修成本，限制了空轨运输的发展及应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中通过在空轨轨道上设置可在轨道上自动运行的可便携拆放的空轨小车，并在空轨小车上设置传感器、导航通信系统和障碍物清扫机构，以对空轨轨道的运行状态进行自动检测并实时反馈受损部位的具体位置以及清理空轨轨道中的障碍物，提升空轨轨道检修的效率和精确性，降低空轨轨道的检修成本，保证空轨轨道的正常稳定运行。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置，用于对顶部及两侧封闭且在底部两侧设有走行轨道面的空轨轨道梁的自动检测，包括控制系统和电源组件，其特征在于，

包括搭载有检测部件并可在所述轨道梁内走行的车体、分别设置于所述车体两侧并可进行一定角度折叠的折叠机架、设置于所述折叠机架上并可带动所述车体在所述轨道梁上走行检测的电机轮、设置于所述折叠机架上且在所述电机轮置于所述轨道梁走行面上走行时与所述轨道梁侧壁配合作用以实现对所述车体导向的导向组件、以及分别设置于所述折叠机架上并设置有传感器的传感器安装台，所述车体在所述导向轮的导向下由所述电机轮带动而在所述轨道梁内自动走行，并由安装在所述传感器安装台上的传感器来完成所述轨道梁内部状态信息的收集，从而实现空轨轨道的自动走行检测。

作为本发明的进一步改进，所述折叠机架上还竖向设置有清扫组件，其包括清扫头、清扫杆和清扫电机，所述清扫杆可由所述清扫电机带动而进行竖向升降，其顶部连接所述清扫电机，底部连接所述清扫头，所述清扫头可在所述清扫杆带动下竖向升降以实现与所述轨道梁走行面的接触与分离，从而实现对所述轨道梁走行面上障碍物的清扫。

作为本发明的进一步改进，所述折叠机架与所述车体之间以水平设置的折叠轴活动连接并可沿其轴线旋转一定角度，以实现所述折叠机架工作状态与非工作状态之间的快速切换。

作为本发明的进一步改进，所述折叠机架的底部设置有支撑机构，其包括第一支撑杆、第一滑块和第一滑槽，所述第一支撑杆的一端活动连接在所述车体的侧面，其另一端活动连接可在所述第一滑槽中来回滑动的所述第一滑块，以适应所述折叠机架的折叠过程并在所述折叠机架工作时为其提供辅助支撑。

作为本发明的进一步改进，所述导向组件包括导向轮、电动推杆和推杆电机，所述导向轮设置在所述电动推杆的一端并可在其带动下往复伸缩，所述电动推杆的另一端连接在所述推杆电机上，由所述推杆电机带动所述电动推杆伸缩运动以适应所述导向轮与不同宽度的所述轨道梁的侧壁抵接。

作为本发明的进一步改进，所述车体上设置有导航及通信系统，以用于将采集的所述轨道梁状态信息传递到所述控制系统并接收来自所述控制系统的反馈指令。

作为本发明的进一步改进，所述导向轮与所述电机轮之间呈90度设置，即所述电机轮与所述轨道梁的底部走行面接触并可正常走行时，所述导向轮与所述轨道梁的侧壁抵接并可在该侧壁上沿所述车体走行方向滚动。

作为本发明的进一步改进，所述导向轮与所述电机轮之间呈90度设置，即所述电机轮与所述轨道梁的底部走行面接触并可正常走行时，所述导向轮与所述轨道梁的侧壁抵接并可在该侧壁上沿所述车体走行方向滚动。

作为本发明的进一步改进，所述车体的顶部设置有可在同一采集平面上自由旋转方向的CCD摄像头，以用于采集所述轨道梁内侧的完整图像信息。

作为本发明的进一步改进，所述CCD摄像头设置在升降机构上，并可在所述升降机构带动下沿竖直方向上往复升降。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其通过在空轨轨道梁内设置可自动走行的检测装置，由其在空轨轨道梁内自动走行并对其内部状况进行自动检测，有效提升了空轨轨道梁内部状态检测的效率和精确性，降低了用于轨道梁状态检测的人力成本投入，保证了空轨轨道的正常运行；

(2)本发明的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，通过对可自动走行检测装置的轻量化设计，并在其两侧设置折叠机架，使用后可将折叠机架向上折起，以减小机器人的整体体积，具有携带方便、落轨即可工作的特点，操作简单便捷，大大提高空轨轨道检测的效率；

(3)本发明的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其通过采用电机轮来驱动检测装置走行，并设置导向轮辅助，可有效防止检测装置脱轨，提高自动走行检测的安全性和准确性，保证检测的效率；

(4)本发明的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其通过在车体上设置CCD摄像头，由其实现轨道及轨道沿线全断面的图像采集，且在车体上设置传感器安装台上并设置多种传感器，有效满足了对空轨轨道各种状态数据的收集，提高了检测的全面性，保障了空轨轨道的正常运行。

(5)本发明的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其结构简单，操作简便，携带便捷，可有效实现空轨轨道梁的内部状态自动检测，提高检测的效率和准确性，减少人力检修成本的投入，推动空轨轨道梁的进一步应用。

附图说明

图1是本发明实施例中的适用于空轨轨道的自动走行检测装置的工作状态示意图；

图2是本发明实施例中的适用于空轨轨道的自动走行检测装置的车体结构俯视图；

图3是本发明实施例中的适用于空轨轨道的自动走行检测装置的局部放大正视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.轨道梁；2.车体；3.CCD摄像头；4.升降机构；5.折叠机架，501.折叠轴，502.第一支撑杆，503.第一滑块，504.第一滑槽，505.机架；6.导向组件，601.导向轮，602.电动推杆，603.光栅尺，604.推杆电机；7.传感器安装台，701.第二滑块，702.第二滑槽，703.第二支撑杆；8.电机轮，801.驱动电机；9.导航及通信系统；10.电源组件，11.清扫组件，1101.清扫杆，1102.清扫头，1103.清扫电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一个优选实施例中的适用于空轨轨道的自动走行检测装置在空轨轨道梁1中设置为运行状态如图1中所示，其中，空轨的轨道梁1为沿轨道运行方向顶部和两侧封闭的内部中空框架式轨道，轨道梁1的底面两侧分别沿轨道方向设置有与顶面平行的走行轨道面，两走行面之间为沿轨道方向的长条形开口结构，以用于运行于空轨轨道中的运输装置底部设置悬挂杆来搭载供运输的货物。

进一步地，本发明优选实施例中的适用于空轨轨道的自动走行检测装置的俯视图如图2所示，其包括呈框架型的车体2，车体2沿其走行方向设置有至少两对电机轮8，其在优选实施例中为两对，每对电机轮8分别对应其走行的轨道面而设置于车体2的两侧，其位于车体2同侧的两个电机轮8沿车体2运行方向间隔布置，优选设置在车体2的车头和车尾部位，以用于带动车体2和搭载在车体2上的检测部件进行走行检测；进一步地，对应电机轮8设置有驱动电机801，以驱动电机轮8自动走行。

进一步地，车体2的电机轮8设置于车体2两侧的折叠机架5上，其可在车体2工作时由折叠机架5折叠到轮面与运行轨道面接触的状态，即电机轮8的轴线与车体2的运行轨道面平行，且电机轮8的轴线方向与车体2的运行方向垂直，且在车体2完成检测工作后折叠到与轨道走行面的状态；进一步地，折叠机架5上还设置有传感器安装台7和导向组件6，导向组件6和传感器安装台7也可随折叠机架5的折叠实现工作状态和非工作状态的转换。

进一步地，如图3中所示，优选实施例中折叠机架5设置于车体2的两侧，其与车体2之间活动连接，优选包括机架505，机架505与车体2之间以折叠轴501活动连接，并可沿折叠轴501向上进行一定角度的弯折，优选实施例中折叠机架5可折叠的角度为90°，且折叠轴501的轴线优选为沿车体2的走行方向水平设置；进一步地，机架505呈长方形板状设计，其与车体2之间设置有连接机构，连接机构优选包括第一支撑杆502、第一滑块503和第一滑槽504，优选实施例中的上述连接机构的部件优选设置在机架505的底面，其中，第一滑槽504的轴线与车体2的表面垂直，即第一滑槽504的轴线方向与折叠轴501的轴线方向垂直，以适应折叠机架5的折叠，第一滑块503设置于第一滑槽504中，并可在其中往复滑动，进一步地，第一支撑杆502的一端与滑块503活动连接，另一端与车体2侧面活动连接，并可绕在车体2上的连接处转动一定角度。

进一步优选地，折叠机架5工作时其机架505的平面与车体2的侧面垂直，其非工作状态时与车体2的侧面平行；进一步优选地，折叠机架5工作时其下表面上的第一滑块503位于第一滑槽504距车体2表面最远的一侧，且在其非工作时，即折叠机架5向上折叠时，第一滑块503位于第一滑槽504距车体2表面最近的一侧。

进一步地，折叠机架5的机架505背离车体2一侧的底部设置有可与空轨轨道梁1侧壁匹配的导向组件6，其优选包括导向轮601、电动推杆602、光栅尺603和推杆电机604；具体地，导向轮601设置于电动推杆602的一端，电动推杆602的另一端连接推杆电机604，推杆电机604可带动电动推杆602前后伸缩，以实现导向轮601可与轨道梁1侧壁接触并沿车体2走行方向走行，从而适应车体2在不同宽度空轨轨道梁1内完成检测工作；进一步优选地，电动推杆602的轴线与轨道梁1的侧壁面垂直设置，并优选设置有光栅尺603来反馈导向轮601与侧壁面之间的距离，精确定位轨道间距。

进一步地，优选实施例中的折叠机架5上设置有传感器安装平台7，且优选实施例中的折叠机架5工作状态下包括水平设置的机架505和竖向设置并在其底部设置有电机轮8的竖向机架，竖向机架呈长方体板状设置；进一步优选地，传感器安装平台7设置在竖向机架的旁侧并在所述折叠机架5工作时水平设置，以用于传感器安装平台7上的传感器检测轨道梁1内的状态信息；进一步优选地，传感器安装台7可在竖向机架上向上折叠，具体地，传感器安装台7底部设置有第二滑块701，并对应其设置有第二滑槽702和第二支撑杆703，第二支撑杆703的一端与第二滑块701活动连接，另一端与竖向机架的侧面活动连接，当传感器安装台7向上折叠时，第二滑块701从远离竖向机架的一侧滑向靠近竖向机架的一侧；进一步优选地，第二滑槽702与竖向机架侧面垂直设置，即第二滑块701的运行方向垂直于竖向机架的侧面；进一步地，在传感器安装台7上设置有传感器，优选实施例中的传感器安装台7上安装有红外热成像传感器、激光扫描传感器等。

进一步地，车体2上设置有导航及通信系统9，用于将传感器收集的空轨轨道梁1的内部状态数据传输到控制系统；上述导航及通信系统9在优选实施例中优选设置在两相对设置的电机轮8之间的车体2下部，实时反馈车体2的位置信息到控制系统。

进一步优选地，车体2的顶部设置有相机组件，优选实施例中的相机组件为CCD摄像头3，且其可在同一拍摄平面上呈360°旋转以收集同一拍摄平面上整个空轨轨道梁1内的轨道图像，继而由导航及通信系统9将拍摄得到的轨道梁1的内部图像信息反馈到控制系统，由控制系统统一分析轨道梁1内的状态信息；进一步优选地，优选实施例中的相机组件设置在升降机构4上，其可在升降机构4的带动下沿竖直方向上往复升降，以充分拍摄整个轨道梁1内部的图像信息。

进一步地，优选实施例中的车体2底部还设置有电源组件10，其不仅与电机轮8的驱动电机801连接，还与传感器安装台7上设置的各传感器和导航及通信系统9相互连接，为其正常工作提供电力；进一步地，导航及通信系统9不仅将检测装置收集到的信息传递到控制系统，还负责接收来自控制系统的控制指令，从而操作检测装置的车体2上各相应部件完成相应的操作过程。

进一步优选地，在折叠机架5上设置有清扫组件11，以用于对轨道梁1内的脱落物、垃圾等障碍物进行清扫，其在优选实施例中优选竖向在机架505上，包括清扫杆1101、清扫头1102和清扫电机1103；进一步地，清扫组件11在初始状态下为锁定休眠状态，其清扫杆1101为收缩状态，其下方设置的清扫头1102远离轨道走行面，当所述车体2上的CCD摄像头3和/或传感器收集的状态信息显示轨道梁1内有障碍物时，由导航及通信系统9接收来自控制系统的控制指令控制清扫电机1103工作，继而清扫电机1103驱动清扫杆1101伸缩，继而带动其下方的清扫头1102接触轨道面，车体2继续走行从而实现清扫头1102清除轨道梁1走行面上的障碍物，待清除完毕后，清扫组件还原，检测装置继续前行。

运用本发明实施例中的适用于空轨轨道的自动走行检测装置进行空轨轨道检测时，将检测装置从空轨轨道下方的缝隙中放入空轨轨道梁1的内部中空空间内，再将车体2两侧的折叠机架5分别从初始状态翻折90°，以使得车体2两侧的电机轮8刚好放置在空轨轨道梁1内的走行面上，并调节导向组件6中的导向轮601，使得其刚好抵接空轨轨道梁1两侧轨道梁的内侧壁，继而打开检测装置的电源组件10，检测装置的CCD摄像头3、驱动电机801和传感器安装台7上的传感器开始工作，电机轮8带动检测装置在轨道梁1内自动走行，并由导航及通信系统9实时为车体2的行走方向进行导航并将收集到的轨道内部信息传递到控制系统，控制系统实时接收并分析上传的轨道梁状态信息，再及时反馈相应的控制指令到导航及通信系统9，由导航及通信系统9控制相应的组件工作；若检测装置发现且其前方有障碍物时，控制系统生成相应的控制指令传输到清扫组件11，控制清扫头1102工作以对轨道梁1内部进行清扫，若清扫组件难以清除或者传感器采集的信息显示轨道梁1内有损坏而需要人工检修的，由导航及通信系统9向控制系统发送相应的位置信息，从而使得检修人员可根据反馈的位置信息来实现空轨轨道梁1的检修与维护；自动走行检测装置监测完毕后，折叠机架5向上折叠90°后可从轨道梁1内取出，并准备进行下一处空轨轨道梁1的检测。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于空轨轨道的自动走行检测装置，用于对顶部及两侧封闭且在底部两侧设有走行轨道面的空轨轨道梁的自动检测，包括控制系统和电源组件，其特征在于，

包括搭载有检测部件并可在所述轨道梁内走行的车体、分别设置于所述车体两侧并可进行一定角度折叠的折叠机架、设置于所述折叠机架上并可带动所述车体在所述轨道梁上走行检测的电机轮、设置于所述折叠机架上且在所述电机轮置于所述轨道梁走行面上走行时与所述轨道梁侧壁配合作用以实现对所述车体导向的导向组件、以及分别设置于所述折叠机架上并设置有传感器的传感器安装台；

所述电机轮可在车体工作时由折叠机架折叠到轮面与运行轨道面接触的状态，并在车体完成检测工作后折叠到远离运行轨道面的位置；且

所述折叠机架的底部设置有支撑机构，其包括第一支撑杆、第一滑块和第一滑槽，所述第一支撑杆的一端活动连接在所述车体的侧面，其另一端活动连接可在所述第一滑槽中来回滑动的所述第一滑块，以适应所述折叠机架的折叠过程并在所述折叠机架工作时为其提供辅助支撑；

所述车体在所述导向组件的导向下由所述电机轮带动而在所述轨道梁内自动走行，并由安装在所述传感器安装台上的传感器来完成所述轨道梁内部状态信息的收集，从而实现空轨轨道的自动走行检测。

2.根据权利要求1所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述折叠机架上还竖向设置有清扫组件，其包括清扫头、清扫杆和清扫电机，所述清扫杆可由所述清扫电机带动而进行竖向升降，其顶部连接所述清扫电机，底部连接所述清扫头，所述清扫头可在所述清扫杆带动下竖向升降以实现与所述轨道梁走行面的接触与分离，从而实现对所述轨道梁走行面上障碍物的清扫。

3.根据权利要求1所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述折叠机架与所述车体之间以水平设置的折叠轴活动连接并可沿其轴线旋转一定角度，以实现所述折叠机架工作状态与非工作状态之间的快速切换。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述导向组件包括导向轮、电动推杆和推杆电机，所述导向轮设置在所述电动推杆的一端并可在其带动下往复伸缩，所述电动推杆的另一端连接在所述推杆电机上，由所述推杆电机带动所述电动推杆伸缩运动以适应所述导向轮与不同宽度的所述轨道梁的侧壁抵接。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述车体上设置有导航及通讯系统，以用于将采集的所述轨道梁状态信息传递到所述控制系统并接收来自所述控制系统的反馈指令。

6.根据权利要求4所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述导向轮与所述电机轮之间呈90度设置，即所述电机轮与所述轨道梁的底部走行面接触并可正常走行时，所述导向轮与所述轨道梁的侧壁抵接并可在该侧壁上沿所述车体走行方向滚动。

7.根据权利要求1~3、6中任一项所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述传感器安装台设置于所述折叠机架的侧面，和/或所述传感器安装台上设置有激光扫描传感器和/或红外成像传感器。

8.根据权利要求1~3、6中任一项所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述车体的顶部设置有可在同一采集平面上自由旋转方向的CCD摄像头，以用于采集所述轨道梁内侧的完整图像信息。

9.根据权利要求8所述的适用于空轨轨道的自动走行检测装置，其中，所述CCD摄像头设置在升降机构上，并可在所述升降机构带动下沿竖直方向上往复升降。